前言：

今天我们将学习java语言中的数组，我学完之后最大的感觉就是他是Python中的列表，但是很多处理没有Python中列表来的方便，比如Python中的列表大小可以随意更改，而java中的数组最大可存储300个数据，并且静态定义后只能储存固定数量的数组，总之一整个不方便，在Python中的底层原理也是类似的，但Python的宜人性做的更好，这些不方便的地方不会让使用者察觉出来。

今日重点：

数组的概念

数组的定义

数组的索引

数组内存

数组的遍历

数组反转

数组作为方法参数和返回值

文章索引：

数组

数组的概念：

数组是一种容器，可以同时存放多个数据值。

数组的特点：

1. 数组是一种引用数据类型
2. 数组当中的多个数据，类型必须统一
3. 数组的长度在程序运行期间不可改变

数组的初始化（定义）：

在内存当中创建一个数组，并且向其中赋予一些默认值。

两种常见的初始化方式：
1. 动态初始化（指定长度）
2. 静态初始化（指定内容）

动态初始化数组的格式：
数组存储的数据类型[]  数组名字  = new  数组存储的数据类型[长度];

格式解析：
左侧数据类型：也就是数组当中保存的数据，全都是统一的什么类型
左侧的中括号：代表我是一个数组
左侧数组名称：给数组取一个名字
右侧的new：代表创建数组的动作
右侧数据类型：必须和左边的数据类型保持一致
右侧中括号的长度：也就是数组当中，到底可以保存多少个数据，是一个int数字

动态初始化示例代码：

public class Demo01Array {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个数组，里面可以存放300个int数据
        // 格式：数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[数组长度];
        int[] arrayA = new int[300];

        // 创建一个数组，能存放10个double类型的数据
        double[] arrayB = new double[10];

        // 创建一个数组，能存放5个字符串
        String[] arrayC = new String[5];
    }

}

静态初始化和动态初始化区别：

静态初始化基本格式： 数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[] { 元素1, 元素2, ... };

注意事项：
虽然静态初始化没有直接告诉长度，但是根据大括号里面的元素具体内容，也可以自动推算出来长度。

示例代码：

public class Demo02Array {

    public static void main(String[] args) {
        // 直接创建一个数组，里面装的全都是int数字，具体为：5、15、25
        int[] arrayA = new int[] { 5, 15, 25, 40 };

        // 创建一个数组，用来装字符串："Hello"、"World"、"Java"
        String[] arrayB = new String[] { "Hello", "World", "Java" };
    }

}

静态初始化的省略格式：

标准格式：
数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[] { 元素1, 元素2, ... };

省略格式：
数据类型[] 数组名称 = { 元素1, 元素2, ... };

注意事项：
1. 静态初始化没有直接指定长度，但是仍然会自动推算得到长度。
2. 静态初始化标准格式可以拆分成为两个步骤。
3. 动态初始化也可以拆分成为两个步骤。
4. 静态初始化一旦使用省略格式，就不能拆分成为两个步骤了。

使用建议：
如果不确定数组当中的具体内容，用动态初始化；否则，已经确定了具体的内容，用静态初始化。

静态初始化省略格式and拆分两个步骤的代码示例：

public class Demo03Array {

    public static void main(String[] args) {
        // 省略格式的静态初始化
        int[] arrayA = { 10, 20, 30 };

        // 静态初始化的标准格式，可以拆分成为两个步骤
        int[] arrayB;
        arrayB = new int[] { 11, 21, 31 };

        // 动态初始化也可以拆分成为两个步骤
        int[] arrayC;
        arrayC = new int[5];

        // 静态初始化的省略格式，不能拆分成为两个步骤。
//        int[] arrayD;
//        arrayD = { 10, 20, 30 };
    }

}

数组的索引

直接打印数组名称，得到的是数组对应的：内存地址哈希值。
二进制：01
十进制：0123456789
16进制：0123456789abcdef

那怎样访问数组中的元素呢？就需要用到索引了……

访问数组元素的格式：数组名称[索引值]
索引值：就是一个int数字，代表数组当中元素的编号。
【注意】索引值从0开始，一直到“数组的长度-1”为止。

索引代码示例：

public class Demo04ArrayUse {

    public static void main(String[] args) {
        // 静态初始化的省略格式
        int[] array = { 10, 20, 30 };

        System.out.println(array); // [I@75412c2f

        // 直接打印数组当中的元素
        System.out.println(array[0]); // 10
        System.out.println(array[1]); // 20
        System.out.println(array[2]); // 30
        System.out.println("=============");

        // 也可以将数组当中的某一个单个元素，赋值交给变量
        int num = array[1];
        System.out.println(num); // 20
    }

}

数组的默认值

其实不管是动态初始化还是静态初始化，数组都会先为其设定默认值，只不过静态初始化很快的将默认值替换成了我们要保存的数据。

示例代码：

（这里可以看到动态初始化后默认值是0）

如果是整数类型，那么默认为0；
如果是浮点类型，那么默认为0.0；
如果是字符类型，那么默认为'\u0000'；
如果是布尔类型，那么默认为false；
如果是引用类型，那么默认为null。

public class Demo05ArrayUse {

    public static void main(String[] args) {
        // 动态初始化一个数组
        int[] array = new int[3];

        System.out.println(array); // 内存地址值
        System.out.println(array[0]); // 0
        System.out.println(array[1]); // 0
        System.out.println(array[2]); // 0
        System.out.println("=================");

        // 将数据123赋值交给数组array当中的1号元素
        array[1] = 123;
        System.out.println(array[0]); // 0
        System.out.println(array[1]); // 123
        System.out.println(array[2]); // 0
    }

}

数组在内存中的尺寸：

为了提高运算效率，java对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。

JVM的内存划分：

下面我们通过一段代码以及画图的方式对代码执行的流程和内存中的地址进行一个抽象理解：

public class Demo01ArrayOne {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[3]; // 动态初始化
        System.out.println(array); // 地址值
        System.out.println(array[0]); // 0
        System.out.println(array[1]); // 0
        System.out.println(array[2]); // 0
        System.out.println("==============");

        // 改变数组当中元素的内容
        array[1] = 10;
        array[2] = 20;
        System.out.println(array); // 地址值
        System.out.println(array[0]); // 0
        System.out.println(array[1]); // 10
        System.out.println(array[2]); // 20
    }

}

可以看到，在方法区保存方法的名字，而栈内保存方法中的变量的地址，而堆中保存具体的数据。

执行流程：

方法区-->栈区-->堆区-->栈区

两个数组代码和内存图示意：

public class Demo02ArrayTwo {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arrayA = new int[3];
        System.out.println(arrayA); // 地址值
        System.out.println(arrayA[0]); // 0
        System.out.println(arrayA[1]); // 0
        System.out.println(arrayA[2]); // 0
        System.out.println("==============");

        arrayA[1] = 10;
        arrayA[2] = 20;
        System.out.println(arrayA); // 地址值
        System.out.println(arrayA[0]); // 0
        System.out.println(arrayA[1]); // 10
        System.out.println(arrayA[2]); // 20
        System.out.println("==============");

        int[] arrayB = new int[3];
        System.out.println(arrayB); // 地址值
        System.out.println(arrayB[0]); // 0
        System.out.println(arrayB[1]); // 0
        System.out.println(arrayB[2]); // 0
        System.out.println("==============");

        arrayB[1] = 100;
        arrayB[2] = 200;
        System.out.println(arrayB); // 地址值
        System.out.println(arrayB[0]); // 0
        System.out.println(arrayB[1]); // 100
        System.out.println(arrayB[2]); // 200
    }

}

两个数组的引用，地址指向同一个地方的示意图：

public class Demo03ArraySame {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arrayA = new int[3];
        System.out.println(arrayA); // 地址值
        System.out.println(arrayA[0]); // 0
        System.out.println(arrayA[1]); // 0
        System.out.println(arrayA[2]); // 0
        System.out.println("==============");

        arrayA[1] = 10;
        arrayA[2] = 20;
        System.out.println(arrayA); // 地址值
        System.out.println(arrayA[0]); // 0
        System.out.println(arrayA[1]); // 10
        System.out.println(arrayA[2]); // 20
        System.out.println("==============");

        // 将arrayA数组的地址值，赋值给arrayB数组
        int[] arrayB = arrayA;
        System.out.println(arrayB); // 地址值
        System.out.println(arrayB[0]); // 0
        System.out.println(arrayB[1]); // 10
        System.out.println(arrayB[2]); // 20
        System.out.println("==============");

        arrayB[1] = 100;
        arrayB[2] = 200;
        System.out.println(arrayB); // 地址值
        System.out.println(arrayB[0]); // 0
        System.out.println(arrayB[1]); // 100
        System.out.println(arrayB[2]); // 200
    }

}

数组常见的报错信息：

①数组索引越界异常

        public class Demo01ArrayIndex {

            public static void main(String[] args) {
                int[] array = { 15, 25, 35 };

                System.out.println(array[0]); //15
        System.out.println(array[1]); // 25
        System.out.println(array[2]); // 35

        // 错误写法
        // 并不存在3号元素，所以发生异常
        System.out.println(array[3]);
    }

}

数组的索引编号从0开始，一直到“数组的长度-1”为止。

如果访问数组元素的时候，索引编号并不存在，那么将会发生数组索引越界异常：ArrayIndexOutOfBoundsException

异常原因：索引编号写错了。解决：修改成为存在的正确索引编号。

②数组空指针异常

public class Demo02ArrayNull {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = null;
//        array = new int[3];
        System.out.println(array[0]);
    }

}

所有的引用类型变量，都可以赋值为一个null值。但是代表其中什么都没有。

数组必须进行new初始化才能使用其中的元素。
如果只是赋值了一个null，没有进行new创建，那么将会发生：空指针异常 NullPointerException

原因：忘了new
解决：补上new

数组的长度：

获取数组的长度，格式：数组名称.length

这将会得到一个int数字，代表数组的长度。

需要注意的是数组一旦创建，程序运行期间，长度不可改变。（不过我们可以更改数组啊！代码如下：）

public class Demo03ArrayLength {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arrayA = new int[3];

        int[] arrayB = {10, 20, 30, 3, 5, 4, 6, 7, 8, 8, 65, 4, 44, 6, 10, 3, 5, 4, 6, 7, 8, 8, 65, 4};
        int len = arrayB.length;
        System.out.println("arrayB数组的长度是：" + len);
        System.out.println("=============");

        int[] arrayC = new int[3];
        System.out.println(arrayC.length); // 3
        arrayC = new int[5];
        System.out.println(arrayC.length); // 5
    }

}

要注意的是，这里指向的是两个不同的数组！！！

数组的遍历：

数组遍历： 就是将数组中的每个元素分别获取出来，就是遍历。遍历也是数组操作中的基石。

我们通常采用循环的方式对数组进行遍历，代码示例：

public class Demo04Array {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = { 15, 25, 30, 40, 50, 60, 75 };

        // 首先使用原始方式
        System.out.println(array[0]); // 15
        System.out.println(array[1]); // 25
        System.out.println(array[2]); // 30
        System.out.println(array[3]); // 40
        System.out.println(array[4]); // 50
        System.out.println(array[5]); // 50
        System.out.println("=================");

        // 使用循环，次数其实就是数组的长度。
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
        System.out.println("=================");

//        int len = array.length; // 长度
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
    }

}

小练习之数组最大值获取：

示意图：

最终代码：

public class Demo05ArrayMax {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = { 5, 15, 30, 20, 10000, 30, 35 };

        int max = array[0]; // 比武擂台
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            // 如果当前元素，比max更大，则换人
            if (array[i] > max) {
                max = array[i];
            }
        }
        // 谁最后最厉害，就能在max当中留下谁的战斗力
        System.out.println("最大值：" + max);
    }

}

最小值获取：


public class Demo06ArrayMin {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = { 5, 15, 30, 20, 10000, -20, 30, 35 };

        int min = array[0]; // 比武擂台
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            // 如果当前元素，比min更小，则换人
            if (array[i] < min) {
                min = array[i];
            }
        }
        System.out.println("最小值：" + min);
    }

}

小练习之数组反转：

数组元素的反转：
本来的样子：[1, 2, 3, 4]
之后的样子：[4, 3, 2, 1]
要求不能使用新数组，就用原来的唯一一个数组。

思路示意图：

最终实现代码：

public class Demo07ArrayReverse {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = { 10, 20, 30, 40, 50 };

        // 遍历打印数组本来的样子
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
        System.out.println("============");

        /*
        初始化语句：int min = 0, max = array.length - 1
        条件判断：min < max
        步进表达式：min++, max--
        循环体：用第三个变量倒手
         */
        for (int min = 0, max = array.length - 1; min < max; min++, max--) {
            int temp = array[min];
            array[min] = array[max];
            array[max] = temp;
        }

        // 再次打印遍历输出数组后来的样子
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
    }

}

数组作为参数和返回值：

以前的方法中我们学习了方法的参数和返回值，但是使用的都是基本数据类型。作为引用类型的数组也能作为方法的参数进行传递。

代码示例：

/*
数组可以作为方法的参数。
当调用方法的时候，向方法的小括号进行传参，传递进去的其实是数组的地址值。
 */
public class Demo01ArrayParam {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = { 10, 20, 30, 40, 50 };

        System.out.println(array); // 地址值

        printArray(array); // 传递进去的就是array当中保存的地址值
        System.out.println("==========AAA==========");
        printArray(array);
        System.out.println("==========BBB==========");
        printArray(array);
    }

    /*
    三要素
    返回值类型：只是进行打印而已，不需要进行计算，也没有结果，用void
    方法名称：printArray
    参数列表：必须给我数组，我才能打印其中的元素。int[] array
     */
    public static void printArray(int[] array) {
        System.out.println("printArray方法收到的参数是：");
        System.out.println(array); // 地址值
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
    }

}

数组作为方法的返回值：

一个方法可以有0、1、多个参数；但是只能有0或者1个返回值，不能有多个返回值。
如果希望一个方法当中产生了多个结果数据进行返回，怎么办？
解决方案：使用一个数组作为返回值类型即可。

任何数据类型都能作为方法的参数类型，或者返回值类型。

数组作为方法的参数，传递进去的其实是数组的地址值。
数组作为方法的返回值，返回的其实也是数组的地址值。

代码示意：

public class Demo02ArrayReturn {

    public static void main(String[] args) {
        int[] result = calculate(10, 20, 30);

        System.out.println("main方法接收到的返回值数组是：");
        System.out.println(result); // 地址值

        System.out.println("总和：" + result[0]);
        System.out.println("平均数：" + result[1]);
    }

    public static int[] calculate(int a, int b, int c) {
        int sum = a + b + c; // 总和
        int avg = sum / 3; // 平均数
        // 两个结果都希望进行返回

        // 需要一个数组，也就是一个塑料兜，数组可以保存多个结果
        /*
        int[] array = new int[2];
        array[0] = sum; // 总和
        array[1] = avg; // 平均数
        */

        int[] array = { sum, avg };
        System.out.println("calculate方法内部数组是：");
        System.out.println(array); // 地址值
        return array;
    }

}

小贴士：方法的参数为基本类型时,传递的是数据值. 方法的参数为引用类型时,传递的是地址值.

基本类型：byte，short，int，long，float等……

引用类型：string，Array（数组），Interface（接口），Class（类）……